Historia de la nanotecnología: 1981-1999

Para entender realmente el panorama general de la nanotecnología, es útil revisar la línea de tiempo de los descubrimientos que nos llevaron a la comprensión actual de la ciencia. La historia es la base para comprender el estado actual de la ciencia y potencial comercial.

Una visión para aplicaciones de la nanotecnología

Un pionero en el desarrollo de la nanotecnología fue Eric Drexler. Cuando todavía era estudiante en el MIT, Drexler describió el enfoque ascendente fundamental para la nanotecnología en el que describía cómo se podría manipular átomos individuales y por lo tanto sintetizar materiales.

Drexler sugirió que las máquinas más pequeñas que las células orgánicas individuales se podrían crear. Llamó a estos nanorobots. Predijo que estas máquinas de reparación celular podría ser infundidas en el torrente sanguíneo de una persona para curar enfermedades o liberados en el aire para eliminar la contaminación.


Su libro, Los motores de la creación: la era Venida de Nanotecnología, publicado en 1986, es un texto seminal en el campo. También fue la primera persona que se le conceda un PhD en Nanotecnología Molecular.

STM organiza átomos

En 1981, Gerd Binning y Heinrich Rohrer de IBM Zurich inventaron una máquina llamada el microscopio de efecto túnel (STM). El STM se construyó a átomos de imagen, pero resulta que, también puede moverlos. Una famosa demostración de esto se produjo en 1989, cuando Don Eigler de IBM organizó 35 átomos en una superficie de níquel para deletrear IBM.

Buckyballs y nanotubos son descubiertos

En 1985, entre la introducción del STM y la famosa demostración de cómo se podría organizar átomos, un químico británico llamado Harry Kroto señaló que las cadenas de átomos de carbono eran billones actuales de kilómetros de distancia en el espacio. Kroto conjetura que estas cadenas podrían haber sido creadas en la atmósfera de las estrellas gigantes rojas.

Alrededor de este tiempo, Kroto conectado con Richard Smalley y Robert Curl, investigadores estadounidenses de la Universidad Rice estudiar grupos de átomos que se generaron cuando se vaporizan muestras de metales o semiconductores. Este trío se reunió cuando Kroto vino a los Estados a utilizar equipos de alta gama de la Universidad de Rice. Para reproducir las condiciones de mucho calor que hay en la atmósfera de una estrella gigante roja, se vaporizan grafito.

Las moléculas de carbono procedimiento producido nunca se observaron antes. Señalaron que la molécula más común contiene 60 átomos de carbono. Debido a que las moléculas parecía estable, Kroto, Smalley, y Curl supuso que eran esféricas, porque las moléculas esféricas tienden a ser más estable. Los tres científicos finalmente determinaron que la combinación de 60 átomos de carbono en una forma esférica de enclavamiento required hexágonos y pentágonos.

La estructura de un buckyball.
La estructura de un buckyball.

Llamaron a esta estructura buckyball. El buckyball también a veces se llama C60 para los 60 átomos de carbono que contiene.

En 1991, vino el descubrimiento de pequeñas agujas de carbono que se ejecutan en cualquier lugar de 1 nm a 100 nm de diámetro. Estos tubos se componen de átomos de carbono conectados en hexágonos y pentágonos como buckyballs pero en una forma cilíndrica. Fueron descubiertas por Sumino Iijima, que los nombró nanotubos de carbon.

Iijima examinó algunos hollín de carbono bajo un microscopio electrónico y se dio cuenta de que los pequeños cilindros de materia que consiste en un entramado de átomos de carbono aparecieron en la muestra junto con buckyballs. Se dio cuenta de que los nanotubos de carbono son buckyballs cuyos extremos no han doblado alrededor para crear una esfera.

La estructura de un nanotubo de carbono.
La estructura de un nanotubo de carbono.

Los nanotubos son de dos tipos: nanotubos de pared simple (SWNT) y nanotubos de pared múltiple (MWNT). El SWNT forma un cilindro de simple capa y es el tipo más común de nanotubos. El MWNT se compone de múltiples cilindros metidos en la otra.

Un nanotubo de carbono de pared múltiple.
Un nanotubo de carbono de pared múltiple.



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